摘要:近年來,鋼結(jié)構(gòu)工程在建筑領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代辦公建筑,其施工質(zhì)量控制成為了監(jiān)理工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目的監(jiān)理實(shí)踐,從施工前的質(zhì)量控制到施工過程的質(zhì)量控制,從構(gòu)件加工到現(xiàn)場安裝再到BIM技術(shù)的應(yīng)用,詳細(xì)闡述了鋼結(jié)構(gòu)工程監(jiān)理的質(zhì)量控制要點(diǎn),以期為類似鋼結(jié)構(gòu)工程的監(jiān)理質(zhì)量控制提供參考。

關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);質(zhì)量控制;監(jiān)理;安裝;焊接

引言

鋼結(jié)構(gòu)因其自重較輕、強(qiáng)度較高、抗震性能優(yōu)越、施工速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)而大量地被應(yīng)用于城市建筑中,尤其在高層、超高層建筑中逐步取代了傳統(tǒng)的混凝土框架結(jié)構(gòu)。近幾年來,政府工作報(bào)告中也提出大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)以提高建筑工程標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量。由于鋼結(jié)構(gòu)工程在建筑領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量控制將成為監(jiān)理工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文結(jié)合項(xiàng)目監(jiān)理工作實(shí)踐,談?wù)劚O(jiān)理過程中對鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)。

1項(xiàng)目概況

某項(xiàng)目為辦公建筑,地上部分為全鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)屋面標(biāo)高為88m。鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件形式為H型鋼柱、箱形柱、H型鋼梁、箱形梁,柱最大截面為700mm×800mm×60mm×60mm(高度×寬度×腹板厚度×翼板厚度,下同),梁最大截面為800mm×400mm×50mm×50mm。分析項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn),從中總結(jié)出監(jiān)理質(zhì)量控制的工作重點(diǎn),具體包含以下幾個(gè)方面。(1)由于采用全鋼結(jié)構(gòu),電梯井核心筒等部位豎向斜撐構(gòu)件較多,加工類型、規(guī)格較多,對安裝精度要求較高。應(yīng)嚴(yán)格構(gòu)件編號準(zhǔn)確區(qū)分相似構(gòu)件,按照相應(yīng)的安裝順序和進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)場、堆放,避免裝混、錯(cuò)裝。(2)構(gòu)件最大壁厚為60mm,此類超厚板的焊接難度較大,易出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷,焊接時(shí)應(yīng)選擇好焊接工藝、控制變形,焊接后應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行無損探傷檢測。(3)考慮到剛度要求,核心筒部位箱形柱內(nèi)需要灌C60混凝土。此部位混凝土質(zhì)量應(yīng)重點(diǎn)控制,若混凝土達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級,整改難度極大。

2施工前的質(zhì)量控制

鋼結(jié)構(gòu)工程專業(yè)性較強(qiáng),為做好質(zhì)量控制工作,首先應(yīng)建立健全監(jiān)理組織機(jī)構(gòu),配備鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)監(jiān)理人員,從加工、安裝、焊接、檢測等環(huán)節(jié)加以控制。

2.1針對工程特點(diǎn)編制監(jiān)理規(guī)劃和實(shí)施細(xì)則

監(jiān)理規(guī)劃是項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)實(shí)施監(jiān)理工作的指導(dǎo)性文件,其內(nèi)容應(yīng)具有針對性,做到目標(biāo)明確、職責(zé)分工清楚。監(jiān)理規(guī)劃編制的完善程度,在一定程度上影響著項(xiàng)目監(jiān)理的實(shí)施。監(jiān)理實(shí)施細(xì)則應(yīng)針對本項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn)進(jìn)行編制,明確相關(guān)程序、控制措施和方法,保證在監(jiān)理過程中有效控制質(zhì)量問題,達(dá)到約定的質(zhì)量目標(biāo)。

2.2審核鋼結(jié)構(gòu)加工單位資質(zhì)、深化設(shè)計(jì)能力和生產(chǎn)能力

鑒于鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn),鋼結(jié)構(gòu)加工基本都由總承包單位分包給分包單位來完成,分包單位的構(gòu)件加工質(zhì)量是影響鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此,監(jiān)理應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工單位的資質(zhì)、深化設(shè)計(jì)能力和生產(chǎn)能力進(jìn)行審核,加工單位應(yīng)有符合工程規(guī)模的圖紙深化設(shè)計(jì)人員,生產(chǎn)能力和加工設(shè)備配置應(yīng)能滿足項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃需求,并配有合格的質(zhì)量檢測人員。

2.3審核深化設(shè)計(jì)圖紙和專項(xiàng)施工方案

圖紙是工程施工的依據(jù),深化圖紙應(yīng)經(jīng)過原設(shè)計(jì)單位確認(rèn)。鋼構(gòu)件加工前應(yīng)組織相關(guān)單位進(jìn)行圖紙會審和設(shè)計(jì)交底,項(xiàng)目監(jiān)理機(jī)構(gòu)要組織監(jiān)理人員熟悉工程圖紙,充分領(lǐng)會設(shè)計(jì)意圖,明確鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工、安裝的相關(guān)參數(shù),特別是焊縫等級、檢測要求等;還要檢查施工圖紙中的“錯(cuò)、漏、碰、缺”,力爭把問題解決在施工之前,以減少圖紙問題對工程質(zhì)量的影響。施工方案是施工單位全面指導(dǎo)工程實(shí)施的技術(shù)性文件,施工方案的優(yōu)劣直接影響工程的質(zhì)量。監(jiān)理應(yīng)在施工單位內(nèi)部審查的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)審核鋼結(jié)構(gòu)施工方案的針對性、合理性和可操作性。

2.4材料、構(gòu)配件的質(zhì)量控制

鋼構(gòu)件加工所需鋼材、焊接材料等均為采購后直接運(yùn)至加工廠,監(jiān)理應(yīng)到加工廠進(jìn)行驗(yàn)收。其間,鋼材、焊接材料等應(yīng)提供出廠質(zhì)量證明文件,并按進(jìn)場批次對取樣進(jìn)行驗(yàn)證,鋼材、焊接材料的抽樣復(fù)試檢驗(yàn)批應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求或《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》規(guī)定,復(fù)試合格后方可使用。扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副、防火涂料等進(jìn)場后應(yīng)檢查其質(zhì)量合格證明文件、質(zhì)量證明文件(如檢驗(yàn)報(bào)告等),符合要求后按規(guī)定進(jìn)行見證取樣送檢,合格后方可投入使用。

3施工過程的質(zhì)量控制

過程控制包括構(gòu)件加工和現(xiàn)場安裝兩部分。為控制構(gòu)件加工質(zhì)量,監(jiān)理對加工過程進(jìn)行不定期隨機(jī)抽查,嚴(yán)格把好構(gòu)件進(jìn)場前的質(zhì)量關(guān);對安裝過程以巡視、旁站等方式進(jìn)行質(zhì)量控制,并且檢查施工單位現(xiàn)場質(zhì)量管理體系的運(yùn)行情況,做到施工過程的有效控制。

3.1鋼構(gòu)件加工的質(zhì)量控制

構(gòu)件的加工質(zhì)量是現(xiàn)場安裝質(zhì)量的基礎(chǔ),控制加工質(zhì)量首先是對下料尺寸的控制。本項(xiàng)目鋼材原材規(guī)格較多,鋼材材質(zhì)為Q390GJ、Q345B等,為避免不同規(guī)格混用,要求加工單位建立首件復(fù)核制度,首件下料后經(jīng)確認(rèn)后再批量下料。監(jiān)理應(yīng)做好過程檢查和實(shí)測實(shí)量工作,避免加工尺寸偏差;構(gòu)件下完料后,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)全熔透范圍檢查坡口形式及角度,檢查箱梁加勁隔板厚度;若采用部件拼接,應(yīng)嚴(yán)格檢查翼緣板拼接縫和腹板拼接縫的間距、翼緣板拼接長度和腹板拼接長度。構(gòu)件設(shè)計(jì)最大壁厚為60mm,對焊接工藝要求較高。為找出針對采用鋼材、焊接材料的最佳焊接工藝參數(shù),保證焊接質(zhì)量,要求施焊人員進(jìn)行焊接工藝評定,并形成評定報(bào)告以指導(dǎo)焊接工藝生產(chǎn)。

3.2防腐涂裝的質(zhì)量控制

構(gòu)件防腐涂裝質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的耐久性,構(gòu)件成型后的涂裝質(zhì)量應(yīng)重點(diǎn)檢查。影響涂裝質(zhì)量的因素,除了涂料的質(zhì)量以外,構(gòu)件表面除銹也是關(guān)鍵工序,本項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求除銹等級為Sa2.5級。監(jiān)理應(yīng)嚴(yán)格檢查涂料質(zhì)量,要求提供相應(yīng)的質(zhì)量證明文件,并逐批檢查涂料的有效期,確保涂料質(zhì)量合格;除銹工藝采用設(shè)計(jì)限定的方式,除銹后應(yīng)確認(rèn)構(gòu)件表面達(dá)到清潔程度方可涂裝;涂裝過程中應(yīng)檢查涂料品種、涂裝遍數(shù)和涂層厚度,其結(jié)果必須符合設(shè)計(jì)要求。

3.3鋼結(jié)構(gòu)安裝的質(zhì)量控制

構(gòu)件的安裝質(zhì)量決定工程結(jié)構(gòu)的尺寸偏差,豎向構(gòu)件安裝應(yīng)待樓層驗(yàn)線后進(jìn)行。為保證安裝精度,所用測量儀器應(yīng)在檢定有效期內(nèi),首節(jié)柱安裝后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行校正。監(jiān)理應(yīng)采用全站儀對安裝構(gòu)件進(jìn)行測量復(fù)核;首節(jié)以上的柱定位軸線應(yīng)從地面控制軸線直接引上,不得從相鄰下層柱的軸線引上,以免累計(jì)誤差;構(gòu)件的安裝順序應(yīng)符合審定的施工方案,并形成穩(wěn)定的空間剛度單元;構(gòu)件安裝時(shí),應(yīng)注意檢查摩擦面,確保其干燥、清潔,無污垢、浮銹。

3.4堅(jiān)固件連接的質(zhì)量控制

堅(jiān)固件連接是鋼結(jié)構(gòu)安裝的又一重要環(huán)節(jié),本項(xiàng)目采用10.9級扭剪型高強(qiáng)螺栓,規(guī)格包括M16、M20、M22等,摩擦面抗滑移系數(shù)為0.50。高強(qiáng)螺栓安裝時(shí),監(jiān)理應(yīng)檢查螺栓是否能自由穿入螺栓孔,不得強(qiáng)行穿入。若發(fā)生螺栓不能自由穿入需要擴(kuò)孔時(shí),擴(kuò)孔數(shù)量應(yīng)征得設(shè)計(jì)同意。扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副除螺栓、螺母外,只安裝一個(gè)墊圈,螺栓長度應(yīng)根據(jù)連接板厚度選用,以終擰后外露2~3扣絲為標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)理應(yīng)檢查螺栓初擰、終擰扭矩值及施擰順序,且終擰后應(yīng)擰掉螺栓尾部梅花頭,重點(diǎn)應(yīng)檢查不能使用專用扳手部位螺栓的堅(jiān)固情況。高強(qiáng)螺栓和焊接混用的連接節(jié)點(diǎn),按先螺栓堅(jiān)固后焊接的施工順序。

3.5鋼結(jié)構(gòu)焊接的質(zhì)量控制

鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場焊接過程是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵,監(jiān)理應(yīng)重點(diǎn)檢查、嚴(yán)格把控�,F(xiàn)場焊工應(yīng)持資格證并在認(rèn)可范圍內(nèi)焊接作業(yè),焊接前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場條件進(jìn)行焊接工藝評定,過程中嚴(yán)格按工藝評定執(zhí)行,不得隨意改變工藝參數(shù)。監(jiān)理應(yīng)對施焊過程進(jìn)行檢查,焊接完成后應(yīng)檢查焊縫的尺寸偏差和外觀質(zhì)量,并按照一、二級焊縫的規(guī)定檢驗(yàn)數(shù)量對焊縫進(jìn)行無損探傷檢測。監(jiān)理應(yīng)對檢測過程進(jìn)行見證,對存在缺陷的焊縫應(yīng)按施工方案進(jìn)行返修,焊縫同一部位的缺陷返修次數(shù)不能超過2次。構(gòu)件的焊接順序應(yīng)按方案進(jìn)行,箱型梁焊接按照先底邊后側(cè)面的施焊順序,待底邊焊縫及側(cè)面焊縫通過探傷檢測合格后再進(jìn)行箱型梁蓋板的焊接。長柱及多層梁應(yīng)先焊接最上層梁,再焊接最下層梁,最后再焊接中間層梁。

3.6現(xiàn)場涂裝的質(zhì)量控制

現(xiàn)場焊接完成,經(jīng)無損檢測試驗(yàn)合格,再對焊縫部位、焊接燒傷處和涂層碰損處的表面進(jìn)行處理,隨后進(jìn)入補(bǔ)涂和防火涂裝工序。工地焊接部位的焊縫兩側(cè)及預(yù)留區(qū)域,應(yīng)使用與加工廠相同的各層涂料進(jìn)行補(bǔ)涂,以保證涂料性能的相容性,各層涂料的涂布間隔時(shí)間應(yīng)遵循涂料產(chǎn)品說明書的相關(guān)規(guī)定。防火涂料的品種性能必須符合國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求,并具有消防部門認(rèn)可的、國家技術(shù)監(jiān)督局檢測機(jī)構(gòu)檢測后的耐火檢測報(bào)告和理化性能檢測報(bào)告,復(fù)試結(jié)果合格方可使用。為確保防腐漆與防火涂料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),要求施工單位先進(jìn)行樣板施工,待驗(yàn)收合格后再進(jìn)行大面積施工。防火涂料噴涂完成后采用測量儀、鋼尺和測針檢查其噴涂厚度,最薄處厚度不得低于設(shè)計(jì)要求的85%。檢查鋼構(gòu)件表面是否有漏涂情況,涂層是否存在未閉合、脫層、空鼓、明顯凹陷、粉化松散和浮漿等外觀缺陷。

3.7樓承板及栓釘?shù)馁|(zhì)量控制

鋼結(jié)構(gòu)安裝、焊接驗(yàn)收合格后,即可鋪設(shè)樓承板。樓承板應(yīng)按設(shè)計(jì)給定的排版圖進(jìn)行鋪設(shè),鋪設(shè)時(shí)樓承板拼接槽口應(yīng)對準(zhǔn),查驗(yàn)樓承板與結(jié)構(gòu)梁的支承長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。栓釘焊接前進(jìn)行焊接工藝評定,確定焊接工藝參數(shù),每班焊接作業(yè)前先試焊,檢查合格后再正式焊接。栓釘焊接位置應(yīng)按設(shè)計(jì)要求布設(shè),同一梁上拉通控制線進(jìn)行焊接,以保證焊接位置。焊接后監(jiān)理應(yīng)進(jìn)行彎曲試驗(yàn)抽查,以保證栓釘焊接質(zhì)量。栓釘焊接完成后,應(yīng)注意檢查樓承板內(nèi)瓷環(huán),確認(rèn)垃圾已及時(shí)被清理干凈。

4BIM技術(shù)的應(yīng)用

復(fù)雜結(jié)構(gòu)靠人腦結(jié)合二維圖紙去想象比較困難,BIM技術(shù)能提供可視化模式,將傳統(tǒng)的二維構(gòu)件圖紙轉(zhuǎn)化成三維的立體實(shí)物,使得復(fù)雜結(jié)構(gòu)一目了然。BIM技術(shù)在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)體系尤其是鋼結(jié)構(gòu)建筑中運(yùn)用越來越多,本項(xiàng)目在監(jiān)理質(zhì)量控制工作中也運(yùn)用了BIM技術(shù),以下列舉兩個(gè)例子加以說明。(1)鋼骨柱生根于地下混凝土結(jié)構(gòu),鋼骨柱梁節(jié)點(diǎn)部位結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,此節(jié)點(diǎn)涉及勁鋼梁柱的連接、主梁鋼筋連接器與型鋼柱腹板的連接、主梁角部鋼筋貫通型鋼柱腹板上預(yù)留過筋孔等。通過BIM平臺進(jìn)行三維模擬,可以檢查鋼筋連接器的焊接部位是否影響梁整體鋼筋的綁扎和定位,節(jié)點(diǎn)部位鋼筋連接器在型鋼柱翼緣板焊接的尺寸排布及對質(zhì)量的可控性。在型鋼柱腹板上開孔時(shí),監(jiān)理應(yīng)注意檢查截面的缺損率,其不應(yīng)超過腹板面積的25%,若開孔率過大,則應(yīng)考慮采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)措施。腹板開孔不能采用現(xiàn)場火焰開孔,必須在構(gòu)件加工廠進(jìn)行機(jī)械式開孔,預(yù)留孔的定位應(yīng)精確控制。(2)地上鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,特別是核心筒部位和異形結(jié)構(gòu)部位,通過BIM模型對復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化,監(jiān)理人員能深入理解圖紙,可直觀地統(tǒng)計(jì)出需要檢測的焊縫數(shù)量,方便檢查箱梁柱內(nèi)加勁板的位置及數(shù)量、焊縫坡口形式、斜撐焊接角度,以及現(xiàn)場安裝時(shí)H型鋼梁與連接板的位置關(guān)系等,從而保證構(gòu)件加工質(zhì)量和現(xiàn)場安裝質(zhì)量。

5結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)工程因其特有的優(yōu)勢而越來越多地被應(yīng)用于城市建筑中,在鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中,監(jiān)理要從技術(shù)上加強(qiáng)學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)知識,儲備必要的專業(yè)能力,真正發(fā)揮出工程監(jiān)理的作用。工作中,除了要做好各分項(xiàng)工程的驗(yàn)收工作以外,監(jiān)理還要加強(qiáng)施工過程的監(jiān)督檢查,這樣才能保證鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量。本工程項(xiàng)目監(jiān)理部認(rèn)真檢查各種材料和構(gòu)配件,嚴(yán)格監(jiān)理的安裝過程各環(huán)節(jié),合理應(yīng)用BIM技術(shù),使得鋼結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量得到了有效控制。